第八章電與磁

一、單元復(fù)習(xí)目的

1、知識與技能目標(biāo)：

(1)知道磁體周圍存在磁場。知道磁感線可用來形象地描述磁場，知道磁感線

的方向是怎樣規(guī)定的。

(2)認(rèn)識電流的磁效應(yīng)。

(3)知道通電導(dǎo)體周圍存在著磁場；通電螺線管的磁場與條形鐵相似。理解電

磁鐵的特性和工作原理。

(4)了解磁場對通電導(dǎo)線的作用。

(5)知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象；知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。

(6)知道發(fā)電機(jī)的原理：能說出發(fā)電機(jī)為什么能發(fā)電；知道什么是交流電；知

道發(fā)電機(jī)發(fā)電過程是能量轉(zhuǎn)化的過程。

2、過程與方法目標(biāo)：

(1)探究通電螺線管外部磁場的方向。

(2)經(jīng)歷制作模擬電動機(jī)的過程，了解直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。

(3)探究磁生電的條件，進(jìn)一步了解電和磁之間的相互聯(lián)系。

3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：

(1)通過認(rèn)識電與磁之間的相互聯(lián)系，使學(xué)生樂于探索自然界的奧秘。

(2)通過了解物理知識的實(shí)際應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)物理知識的興趣。

二、復(fù)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)

(1)知道磁感線可用來形象地描述磁場，知道磁感線的方向是怎樣規(guī)定的。

(2)知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象；知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。

(3)掌握通電螺線管外部磁場的方向。

(4)磁極間相互作用規(guī)律，通電導(dǎo)線、通電螺線管的磁場

三、知識梳理

寫磁場和磁場的方向

磁(電流的磁效應(yīng)

電磁V通電螺線管(電磁鐵)磁場方向的判斷方法

電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流和匝數(shù)的關(guān)系

電磁繼電器

「通電導(dǎo)線在磁場中受力

通電導(dǎo)線在磁場中受力影響受力方向的

cr原理因素

J電動機(jī)1結(jié)構(gòu)

L〔能量轉(zhuǎn)換

電影響感應(yīng)電流方向的因素

與r電磁效應(yīng)現(xiàn)q

磁尾母斗士TnL能量轉(zhuǎn)換

電磁效應(yīng)現(xiàn)

r原理

〔發(fā)電機(jī)＜結(jié)構(gòu)

〔能量轉(zhuǎn)化

四、教學(xué)課時(shí)：三課時(shí)

第一課時(shí)

一、復(fù)習(xí)內(nèi)容

一、磁現(xiàn)象：

1、磁性：磁鐵能吸引鐵、鉆、銀等物質(zhì)的性質(zhì)（吸鐵性）

2、磁體：/定義：具有磁性的物質(zhì)

、分類：永磁體分為天然磁體、人造磁體

3、磁極：定義：磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。（磁體兩端最強(qiáng)中間最弱）

j種類：水平面自由轉(zhuǎn)動的磁體，指南的磁極叫南極（S）,指北的磁極

，叫北極（N）

作用規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。

說明：最早的指南針叫司南。一個(gè)永磁體分成多部分后，每一部分仍存在

兩個(gè)磁極。兩物體相互吸引要考慮立種情況，兩物體相互排斥要考慮坐中

情況。

4、磁化：①定義：使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程。

磁鐵之所以吸引鐵釘是因?yàn)殍F釘被磁化后，鐵釘與磁鐵的接觸部分間形

成異名磁極,異名磁極相互吸引的結(jié)果。

②鋼和軟鐵的磁化：軟鐵被磁化后，磁性容易消失，稱為軟磁材料。鋼被

磁化后，磁性能長期保持，稱為硬磁性材料。所以制造永磁體使用颯，制

造電磁鐵的鐵芯使用軟鐵。

5、物體是否具有磁性的判斷方法：

①根據(jù)磁體的吸鐵性判斷。

②根據(jù)磁體的指向性判斷。

③根據(jù)磁體相互作用規(guī)律判斷。

④根據(jù)磁極的磁性最強(qiáng)判斷o

二、磁場：

1、定義：磁體周圍存在著的物質(zhì)，它是一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)。

磁場看不見、摸不著我們可以根據(jù)它所產(chǎn)生的作用來認(rèn)識它。這里使用的是較

換法。通過電流的效應(yīng)認(rèn)識電流也運(yùn)用了這種方法。

2.基本性質(zhì)：磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。磁極間的相互作用是通過

磁場而發(fā)生的。

3、方向規(guī)定：在磁場中的某一點(diǎn)，小磁針北極靜止時(shí)所指的方向（小磁針北極

所受磁力的方向）就是該點(diǎn)磁場的方向。

4、磁感應(yīng)線：

①定義：在磁場中畫一些有方向的曲線。任何一點(diǎn)的曲線方向都跟放在該點(diǎn)的磁

針北極所指的方向一致。

②方向：磁體周圍的磁感線都是從磁體的北修出來，回到磁體的南極。

③典型磁感線：

瓦耳鼻

④說明：

A、磁感線是為了直觀、形象地描述磁場而引入的帶方向的曲線，不是客

觀存在的。但磁場客觀存在。

B、用磁感線描述磁場的方法叫建立理想模型法。

C、磁感線是封閉的曲線。

D、磁感線立體的分布在磁體周圍,而不是平面的。

E、磁感線不相交。

F、磁感線的疏密程度表示磁場的強(qiáng)弱。

5、磁極受力：在磁場中的某點(diǎn)，北遛所受磁力的方向跟該點(diǎn)的磁場方向一致，

超極所受磁力的方向跟該點(diǎn)的磁場方向相反。

6、分類：

I、地磁場：

①定義：在地球周圍的空間里存在的磁場,磁針指南北是因?yàn)槭艿降卮艌龅淖?/p>

用。

②磁極：地磁場的北極在地理的南極附近,地磁場的南極在地理的北極附近。

③磁偏角：首先由我國宋代的沈括發(fā)現(xiàn)。

二、典型例題

例1：小磁針在條形磁鐵的軸線上靜止，如圖4所示。請畫出條形磁鐵的一條磁

感線，并標(biāo)出小磁針一一一一一,的N、S極。

—園丁口

例2：（2006年泰州市）圖8為兩個(gè)條形磁體及其它們之間的磁感線，請?jiān)趫D中標(biāo)

出條形磁體的N、S極以及磁感線的方向.

例3：磁懸浮列車|”

磁懸浮列車是由無接觸的電磁懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動系統(tǒng)組成的一

新型交通工具，是高新技術(shù)的產(chǎn)物.上海磁懸浮列車示范運(yùn)營線項(xiàng)目于2006年4

月26日正式通過國家竣工驗(yàn)收.正線全長約30km,設(shè)計(jì)最高運(yùn)行時(shí)速430km/h,

單向運(yùn)行時(shí)間7min20s.

⑴上海磁懸浮列車的結(jié)構(gòu)如圖甲所示.要使列車懸浮起來，車身線圈的上端是

極.若列車總質(zhì)量是20t,磁懸浮列車行駛時(shí)，強(qiáng)大的磁力使列車上升

10mm,那么上升過

_________J.（g取

kg)

⑵如果列車在單向運(yùn)行過程中，只停靠一站，那么，?？繒r(shí)間約為s（設(shè)

磁懸浮列車全程均以360km/h的速度行駛）.

⑶圖乙是另一種磁懸浮列車的設(shè)計(jì)原理圖，A是磁性穩(wěn)定的電磁鐵，安裝在鐵軌

上，B是安裝在車身上（緊靠鐵軌上方）的電阻非常小的螺線管.B中電流方向如圖

乙所示，請?jiān)趫D中標(biāo)出通電螺線管的N極，螺線管B與電磁鐵A之間相互

（選填“排斥”或“吸引”），從而使列車懸

浮在鐵軌上方.

四、堂上練習(xí)

1、如圖3所示，將鐵釘放在某礦石附近，鐵釘立即被吸引到礦石上，此現(xiàn)象說

明該礦

石具有

A.磁性B.導(dǎo)電性C.彈性D.絕

緣性

2、（麗水市課改區(qū)）地球是一個(gè)大磁體，它的周圍存在磁場。小青同學(xué)看了“機(jī)

遇號”探測

器降落火星的電視新聞后，想到：”火星的周圍也存在磁場嗎？"假若你能降落

到火星，請用一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)來研究這個(gè)問題。你的做法

是：;

3、（無錫市）我國古代勞動人民有許多重大的發(fā)明創(chuàng)造.如

圖甲是河南登封觀星臺上的一個(gè)巨大圭表，太陽光照射到

石柱（表）上,在石柱（表）上會留下石柱的影子，古人憑借影

子的不同情況來判斷節(jié)氣和時(shí)辰。影子的形成說明光是

傳播的。如圖乙所示的司南是把天然磁石琢磨成勺子的形狀，放在一個(gè)水平光滑

的“地盤”上制成的，靜止時(shí)它的長柄指向南方，說明長柄是磁體的極。

4、（08年臨沂市）電冰箱門上裝有磁性密封條，是利用了

的原理，而磁帶和磁卡則是利用了它們能夠被的原理。

5、（福州市）磁懸浮列車是在車廂和鐵軌上分別安放磁體，利用同名磁極相

互，使列車離開地面，從而減小列車運(yùn)行時(shí)的阻力，提高車速。

五、教學(xué)反思

第二課時(shí)

一、復(fù)習(xí)內(nèi)容

電流的磁場：

①奧斯特實(shí)驗(yàn)：通電導(dǎo)線的周圍存在磁場，稱為電流的磁效應(yīng)。該現(xiàn)象在1820

年被丹麥的物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)。該現(xiàn)象說明：通電導(dǎo)線的周圍存在磁場，

且磁場與電流的方向有關(guān)。

②通電螺線管的磁場：通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場一樣。其兩端的極

性跟電流方向有關(guān),電流方向與磁極間的關(guān)系可由安培定則來判斷。

1.右手螺旋定則一一用右手握住螺線管，讓四指彎曲且跟螺線管中電流的

方向一致,則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。

③應(yīng)用：電磁鐵

（1）定義一一電磁鐵是一個(gè)帶有鐵花的螺線管。

（2）構(gòu)造一一電磁鐵是由線圈和鐵芯兩部分組成的。

（3）特點(diǎn)一一電磁鐵通電時(shí)有磁性,斷電時(shí)磁性消失;通過電磁鐵的電流越

大，電磁鐵的磁性越強(qiáng);當(dāng)電流一定時(shí)，電磁鐵線圈的匝數(shù)越多,磁性越

強(qiáng)。即,

2.①電磁鐵磁性的有無，可由通斷電來控制。

3.②電磁鐵磁性的強(qiáng)弱，可由電流大小和線圈匝數(shù)來控制。

4.③電磁鐵的極性位置，可由電流方向來控制。

D、應(yīng)用：電磁繼電器、電話

電磁繼電器：實(shí)質(zhì)由電磁鐵控制的開關(guān)。應(yīng)用：用低電壓弱電流控制高電

壓強(qiáng)電流，進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作和自動控制。

（1）結(jié)構(gòu)一一電磁繼電器的主要部件是電磁鐵、銜鐵、彈簧和觸點(diǎn)。

（2）原理一一如圖所示，是一個(gè)利用電磁繼電器來操縱電動機(jī)的電路。其中

電源E1、電磁鐵線圈、開關(guān)S1組成的控制電路;而電源E2、電動機(jī)M、開

關(guān)S2和觸點(diǎn)、開關(guān)S組成工作電路。當(dāng)S1閉合時(shí)，電磁鐵線圈中有電流

通過，電磁鐵將銜鐵吸下，觸點(diǎn)開關(guān)接通，電動機(jī)便轉(zhuǎn)動起來；當(dāng)斷開S1

時(shí)，電磁鐵中失去電流，電磁鐵失去磁性，彈簧使銜鐵上升，觸點(diǎn)開關(guān)斷

開，電動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

（3）作用一一使用繼電器不僅可保證操作人員的安全,而且能幫助人們實(shí)現(xiàn)

遙控和生產(chǎn)自動化。

電話：組成：話筒、聽筒?；竟ぷ髟恚赫駝?、變化的電流、振動。

二、技巧指導(dǎo)

6.【右手螺旋定則的應(yīng)用】

7.應(yīng)用右手螺旋定則的時(shí)候，要明確定則中的拇指和彎曲的四指分別表示

什么。對于螺線管的繞制方向，要求會看圖，能根據(jù)圖分析電流的方向。當(dāng)圖形

是畫在紙上的，由于手不能直接握住螺線管，就給判定帶來了困難。此時(shí)可按工

述的方法進(jìn)行判斷:

8.①為了便于想象，可以手握一支鋼筆或紙筒來與圖形對照。

9.②標(biāo)出螺線管能看到的一面導(dǎo)線的電流方向；伸開右掌，掌心握住表示

螺線管的鋼筆或紙筒，讓彎曲的四指與電流的方向一致。

10.③此時(shí)拇指的指向就是螺線管的北極方向。

三、典型例題/q

例1如圖所示，是研究“通電螺線管周圍磁場強(qiáng)弱”的實(shí)驗(yàn)電路圖。gr

——小鐵釘

(1)要改變通電螺線管線圈中的電流大小，可通過來實(shí)現(xiàn);

(2)要判斷通電螺線管周圍磁場強(qiáng)弱，可通過觀察.來確定。

例2：根據(jù)如圖所示的小磁針指向，畫出通電螺線管的導(dǎo)線繞法.

例3：在圖中標(biāo)出通電螺線管A端和永磁體B端的磁極極性，并

標(biāo)出磁感線的方向.

例4：小張同學(xué)在做“制作、研究電磁鐵”的實(shí)驗(yàn)中，猜想電磁鐵的磁性強(qiáng)弱應(yīng)

該與電流大小有關(guān)，還

與線圈的匝數(shù)有關(guān).為此他用鐵釘和漆包線繞制成匝數(shù)不同的甲、乙兩個(gè)電磁

鐵，并找來了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材，如圖所示.請你將圖中器材連成一個(gè)電路，使該

電路既能用來做探究磁性強(qiáng)弱與匝數(shù)多少有關(guān)，又能用來探究與電流大小有關(guān)

的實(shí)驗(yàn).

(1)研究磁性強(qiáng)弱跟線圈的匝數(shù)關(guān)系時(shí)，閉合開關(guān)s后，通過觀察比較

得出結(jié)論；

(2)在(1)的基礎(chǔ)上,再研究磁性強(qiáng)弱跟線圈中的電流關(guān)系時(shí)，只需移動變阻

器滑片的位置通過觀察比較

得出結(jié)論；

(3)實(shí)驗(yàn)中小張采用的研究方法

是__________________________________________________

四、堂上練習(xí)。

1、如圖所示為錄音機(jī)上的錄音磁頭簡圖。錄音時(shí),

聲音先轉(zhuǎn)變成強(qiáng)弱變化的電流，當(dāng)電流通過錄音磁

頭上的線圈時(shí)，線圈就具有性，鐵芯縫隙a處

就產(chǎn)生o||

鐵芯

線圈;::線圈

b

2、下表列出的是在進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)時(shí)遇到的一些實(shí)際問題，請你把解決問題的方

法填寫在表中對應(yīng)的空格里。

實(shí)際問題解決方法

為探究光在空氣中的傳播情況，按亮激光小

手電，但不能觀察到光的傳播路徑。

在探究電磁鐵的實(shí)驗(yàn)中，不能直接觀察到電

磁鐵的磁性強(qiáng)弱。

3、如圖是動圈式麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)你對著它說話或唱歌時(shí)，人聲帶由于.

而產(chǎn)生的聲音，通過傳播到膜片，使膜片以及與膜片相連的

線圈在磁場中運(yùn)動，線圈的這種運(yùn)動能產(chǎn)生隨著聲音變化而變化的

圖3

運(yùn)用了許多物理知識。以下說法中不正確的是

A.溫度計(jì)中的水銀是導(dǎo)體

B.溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)工作的

C.報(bào)警器中的電磁鐵運(yùn)用了電流的熱效應(yīng)

D.電磁繼電器是一種電路開關(guān)

五、教學(xué)反思

第三課時(shí)

一、復(fù)習(xí)過程

（一）磁場對電流的作用：

11.1、通電導(dǎo)體在磁場中受到磁場力的作用,力的方向與磁場方向和電流方向

有關(guān)。

12.2、通電線圈在磁場中，當(dāng)線圈平面與磁感應(yīng)線不垂直時(shí),磁場力會使線圈

轉(zhuǎn)動;當(dāng)線圈平面與磁感應(yīng)線垂直時(shí)，也會受到磁場力的作用，但不會轉(zhuǎn)動,

這一位置叫做平衡位置。

3、直流電動機(jī)一一用直流電源供電的電動機(jī)。

（1）原理一一電動機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場中四的基本原理制成的。

（2）構(gòu)造一一直流電動機(jī)模型主要由邀鐵（定子）、線圜（轉(zhuǎn)子）、換向器和

電刷四部分組成,其中，最簡單的換向器是兩個(gè)彼此絕緣的金屬半環(huán),它

的作用是當(dāng)通電線圈由于慣性剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，立刻改變線圈中的電流

方向,以保持線圈的持續(xù)轉(zhuǎn)動。

（3）直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速可由電流大小來控制；轉(zhuǎn)動方向可由電流方向和磁極

的位置來控制。

（二）電磁感應(yīng)（磁生電）：

1.現(xiàn)象一一英國的物理學(xué)家法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即閉合電

路的一部分導(dǎo)體在磁場里做切割磁感應(yīng)線的運(yùn)動時(shí),導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流,

這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。

2.感應(yīng)電流一一電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。感應(yīng)電流的產(chǎn)生條

#：

（1）電路必須是因食電路；

（2）必須有一部分導(dǎo)體做切割磁感應(yīng)線運(yùn)動。

13.感應(yīng)電流的方向跟磁場方向和導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動的方向有關(guān)。

3,發(fā)電機(jī)：

(1)原理一一發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的。

(2)構(gòu)造一一交流發(fā)電機(jī)主要由磁鐵(定子)、線置(轉(zhuǎn)子)、滑環(huán)和電刷。

4.方向不變的電流叫做直流電。

14.大小和方向例期性改變的電流叫峻流電。

15.交流電的周期一一電流發(fā)生工周期性變化所用的時(shí)間淇單位就是時(shí)間的

單位秒(s)o

16.交流電的頻率一一電淹秒發(fā)生周期性變化瞅數(shù)。其單位姍茲,符號是

Hzo頻率和周期的數(shù)值互海ij數(shù)。

二、典型例題

例11、請根據(jù)圖中小磁針靜止時(shí)的指向，標(biāo)出通電螺線管的N、S極和電源的

正、負(fù)極。

2、標(biāo)出圖15中通電螺線管的N、S極。

3、在圖9中，根據(jù)通電螺線管的N、S極，在圖中分別標(biāo)出電源的正負(fù)極和兩

小磁針靜止時(shí)的N、S極。

4、小磁針靜止時(shí)的指向如圖所示，請畫出通電螺線管的繞線情況.

皿皿皿L

UJ至T

?3圖15

5、螺線管通電后，小磁針靜止時(shí)指向如圖3所示，請?jiān)趫D中標(biāo)出通電螺線管的

N、S極，并標(biāo)出電源的正、負(fù)極.

6、根據(jù)小磁針的指向標(biāo)出圖15中通電螺線管的電流方向。

7、在圖7中根據(jù)電流方向標(biāo)出通電螺線管的N,S極.(如圖所示)

8、請?jiān)趫D9中標(biāo)出螺線管N、S極。

例3：小文同學(xué)學(xué)習(xí)了有關(guān)物理知識后，設(shè)想制

彈固定端

作一個(gè)電動充氣泵，她畫出了如圖所示的結(jié)構(gòu),；小磁鐵